Que signifie la datation archéologique "cal BP"?

Le terme scientifique "cal BP" est l'abréviation de "années calibrées avant le présent" ou "années civiles avant le présent "et c'est une notation qui signifie que la date de radiocarbone brute citée a été corrigée en utilisant le courant méthodologies.

La datation au radiocarbone a été inventée à la fin des années 40, et depuis de nombreuses décennies, les archéologues ont découvert des ondulations dans la courbe du radiocarbone - parce que le carbone atmosphérique a fluctué temps. Les ajustements de cette courbe pour corriger les ondulations («ondulations» est vraiment le terme scientifique utilisé par les chercheurs) sont appelés calibrations. Les désignations cal BP, cal BCE et cal CE (ainsi que cal BC et cal AD) signifient toutes que la date de radiocarbone mentionnée a été calibrée pour tenir compte de ces oscillations; les dates non ajustées sont désignées comme RCYBP ou "radiocarbone des années avant le présent."

Datation au radiocarbone est l'un des outils de datation archéologique les plus connus à la disposition des scientifiques, et la plupart des gens en ont au moins entendu parler. Mais il y a beaucoup d'idées fausses sur le fonctionnement du radiocarbone et la fiabilité de sa technique; cet article tentera de les clarifier.

Tous les êtres vivants échangent le gaz Carbon 14 (en abrégé C₁₄, 14C et, le plus souvent, ¹⁴C) avec l'environnement qui les entoure - les animaux et les plantes échangent du carbone 14 avec l'atmosphère, tandis que les poissons et les coraux échangent du carbone avec du dissous ¹⁴C dans l'eau de mer et de lac. Tout au long de la vie d'un animal ou d'une plante, la quantité de ¹⁴C est parfaitement équilibré avec celui de son environnement. Lorsqu'un organisme meurt, cet équilibre est rompu. le ¹⁴Dans un organisme mort, le C se désintègre lentement à un rythme connu: sa «demi-vie».

La demi-vie d'un isotope comme ¹⁴C est le temps nécessaire à la moitié de se désintégrer: dans ¹⁴C, tous les 5 730 ans, la moitié disparaît. Donc, si vous mesurez la quantité de ¹⁴Dans un organisme mort, vous pouvez déterminer depuis combien de temps il a cessé d'échanger du carbone avec son atmosphère. Dans des circonstances relativement vierges, un laboratoire de radiocarbone peut mesurer avec précision la quantité de radiocarbone dans un organisme mort depuis environ 50 000 ans; les objets plus anciens ne contiennent pas assez ¹⁴C à gauche pour mesurer.

Il y a cependant un problème. Le carbone dans l'atmosphère fluctue, avec la force du champ magnétique terrestre et de l'activité solaire, sans parler de ce que les humains y ont jeté. Il faut savoir à quoi ressemblait le niveau de carbone atmosphérique (le «réservoir» de radiocarbone) à l'époque de la mort d'un organisme, afin de pouvoir calculer combien de temps s'est écoulé depuis l'organisme décédés. Ce dont vous avez besoin, c'est d'une règle, d'une carte fiable du réservoir: en d'autres termes, un ensemble organique d'objets qui suivent le contenu annuel en carbone atmosphérique, celui sur lequel vous pouvez épingler une date en toute sécurité, pour mesurer son ¹⁴Contenu en C et ainsi établir le réservoir de référence dans une année donnée.

Heureusement, nous avons un ensemble d'objets organiques qui gardent une trace annuelle du carbone dans l'atmosphère - les arbres. Les arbres maintiennent et enregistrent l'équilibre du carbone 14 dans leurs anneaux de croissance - et certains de ces arbres produisent un anneau de croissance visible pour chaque année où ils sont vivants. L'Etude de dendrochronologie, également connu sous le nom de datation en anneau, est basé sur ce fait de la nature. Bien que nous n'ayons pas d'arbres vieux de 50 000 ans, nous avons des ensembles d'anneaux d'arbres qui se chevauchent et qui remontent (jusqu'à présent) à 12 594 ans. En d'autres termes, nous avons un moyen assez solide d'étalonner les datations au radiocarbone brut pour les 12 594 dernières années du passé de notre planète.

Mais avant cela, seules des données fragmentaires sont disponibles, ce qui rend très difficile de dater définitivement quelque chose de plus de 13 000 ans. Des estimations fiables sont possibles, mais avec des facteurs +/- importants.

Comme vous pouvez l'imaginer, les scientifiques ont tenté de découvrir des objets organiques qui peuvent être datés en toute sécurité assez régulièrement au cours des cinquante dernières années. D'autres ensembles de données organiques examinés ont inclus varves, qui sont des couches de roche sédimentaire déposées chaque année et contenant des matières organiques; coraux océaniques profonds, spéléothèmes (dépôts de grottes) et tephras volcaniques; mais il y a des problèmes avec chacune de ces méthodes. Les dépôts de grottes et les varves ont le potentiel d'inclure le vieux carbone du sol, et il y a encore des problèmes non résolus avec des quantités fluctuantes de ¹⁴C dans les courants océaniques.

Une coalition de chercheurs dirigée par Paula J. Reimer du Centre CHRONO pour le climat, l'environnement et la chronologie, École de géographie, d'archéologie et de paléoécologie, Université Queen's de Belfast et publication dans la revue Radiocarbone, a travaillé sur ce problème au cours des deux dernières décennies, développant un logiciel qui utilise un ensemble de données de plus en plus important pour calibrer les dates. Le dernier en date est IntCal13, qui combine et renforce les données des anneaux d'arbre, des carottes de glace, du téphra, des coraux, des spéléothèmes et plus récemment, des données provenant des sédiments du lac Suigetsu, au Japon, pour arriver à un ensemble d'étalonnage considérablement amélioré pour ¹⁴C date de 12 000 à 50 000 ans.

En 2012, un lac au Japon aurait permis de raffiner davantage la datation au radiocarbone. Les sédiments formés annuellement du lac Suigetsu contiennent des informations détaillées sur les changements environnementaux survenus dans le passé 50 000 ans, selon PJ Reimer, spécialiste du radiocarbone, sont aussi bons et peut-être meilleurs que la glace du Groenland Noyaux.

Les chercheurs Bronk-Ramsay et al. a rapporté 808 dates AMS basées sur des varves de sédiments mesurées par trois laboratoires de radiocarbone différents. Les dates et les changements environnementaux correspondants promettent de faire des corrélations directes entre d'autres relevés climatiques clés, permettant des chercheurs tels que Reimer pour calibrer finement les dates de radiocarbone entre 12 500 à la limite pratique de la datation c14 de 52,800.

Les archéologues aimeraient pouvoir répondre à de nombreuses questions qui se situent entre 12 000 et 50 000 ans. Parmi eux:

• Quand nos relations domestiques les plus anciennes ont-elles été établies (chiens et riz)?
• Quand le Les Néandertaliens s'éteignent?
• Quand les humains sont-ils arrivés Amériques?
• Le plus important, pour les chercheurs d'aujourd'hui, sera la capacité d'étudier plus en détail les impacts des précédents changement climatique.

Reimer et ses collègues soulignent qu'il ne s'agit que du dernier-né des jeux d'étalonnage, et que d'autres améliorations sont à prévoir. Par exemple, ils ont découvert des preuves que pendant les jeunes Dryas (12 550–12 900 cal BP), il y avait un arrêt ou au moins une forte réduction de la formation des eaux profondes de l'Atlantique Nord, qui était sûrement le reflet du changement climatique; ils ont dû jeter des données pour cette période de l'Atlantique Nord et utiliser un ensemble de données différent.

Sources sélectionnées

• Adolphi, Florian et al. "Incertitudes liées à l'étalonnage du radiocarbone au cours de la dernière déglaciation: aperçu des nouvelles chronologies d'arbres flottants." Avis sur Quaternary Science 170 (2017): 98–108.
• Albert, Paul G. et al. "Caractérisation géochimique des marqueurs tephrostratigraphiques japonais tardifs du Quaternaire et corrélations avec les archives sédimentaires du lac Suigetsu (noyau SG06)." Géochronologie quaternaire 52 (2019): 103–31.
• Bronk Ramsey, Christopher et al. "Un record complet de radiocarbone terrestre pour 11,2 à 52,8 Kyr B.P." Science 338 (2012): 370–74.
• Currie, Lloyd A. "L'histoire métrologique remarquable des datations au radiocarbone [II]." Journal de recherche de l'Institut national des normes et de la technologie 109.2 (2004): 185–217.
• Dee, Michael W. et Benjamin J. S. Le pape. "Ancrage de séquences historiques à l'aide d'une nouvelle source de points de connexion astro-chronologiques." Actes de la Royal Society A: Mathématiques, sciences physiques et sciences de l'ingénieur 472.2192 (2016): 20160263.
• Michczynska, Danuta J., et al. "Différentes méthodes de prétraitement pour la datation au 14c des jeunes Dryas et du bois de pin d'Allerød (" Géochronologie quaternaire 48 (2018): 38-44. Impression.Pinus sylvestris L.).
• Reimer, Paula J. "Science atmosphérique. Affiner l'échelle de temps du radiocarbone." Science 338.6105 (2012): 337–38.
• Reimer, Paula J. et al. "Courbes d'étalonnage de l'âge du radiocarbone Intcal13 et Marine13 0–50 000 ans Cal BP." Radiocarbone 55.4 (2013): 1869–87.